Введение к работе
з
Актуальность темы. Оомицет Phytophthora infestans (Mont.) deBary — возбудитель фитофтороза картофеля и томата — уже более полутора столетий привлекает пристальное внимание исследователей из разных стран. Внезапно появившись в Европе в середине XIX столетия, он вызвал эпифитотию картофеля, оставшуюся в памяти многих поколений. Но и по прошествии 150 лет проблема фитофтороза во всем мире далека от разрешения. Чтобы меры борьбы оставались эффективными, необходимо всестороннее изучение возбудителя фитофтороза, эпидемиологии заболевания, проведение постоянного мониторинга изменений, происходящих в его популяциях.
На территории России фитофтороз встречается практически во всех регионах, занимающихся производством картофеля и томата. Причем структура популяций возбудителя фитофтороза в них различается. Популяции, распространенные на территории сибирской и дальневосточной частей России, состоят из ограниченного числа клонов, генетические обмены между которыми крайне редки. Популяции европейской части России отличаются очень высоким генотипическим разнообразием: практически каждый штамм имеет свой уникальный генотип. Популяции P. infestans исследованы на территории Центрального, Северо-Кавказского, Северо-Западного и некоторых других регионов европейской части России, в то же время практически нет данных о структуре популяций в среднем и нижнем Поволжье.
Цель и задачи. Целью предлагаемой работы было исследование генотипической структуры популяций и устойчивости к фунгицидам штаммов P. infestans из республики Марий Эл в сравнении с Московской областью и другими регионами России. Для выполнения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследований:
1. Выделение изолятов в чистую культуру. Создание коллекции штаммов.
2. Тестирование независимых маркерных признаков: тип спаривания,
спектр изоферментов пептидазы, гаплотип митохондриальной ДНК (далее
мтДНК), структура микросателлитных повторов.
Изучение устойчивости штаммов к фунгицидам металаксил и манкоцеб.
Исследование возможности присутствия генетически различных митохондрий в мицелии одного штамма (гетероплазмоз) и их распространения в природных популяциях P. infestan.
5. Сравнение структуры популяций в республике Марий Эл и в других
регионах России.
Научная новизна. Впервые подробно описаны популяции из Республики Марий Эл, определена генотипическая структура, проведен сравнительный анализ с популяциями из других картофелеводческих регионов России и сопредельных государств. Подобран удобный минимальный набор маркерных признаков для оценки генотипического разнообразия популяций. Проведено генотипирование большой выборки популяций с помощью предложенного тест-набора (тип спаривания и два локуса пептидазы). Впервые сделано предположение и доказано экспериментально присутствие в мицелии одного штамма генетически различающихся митохондрий, получены данные о распространении гетероплазмонов среди российских популяций P. infestans.
Практическая значимость. Информация об изменениях в популяциях Р. infestans и знание внешних факторов, влияющих на внутри- и межпопуляционные перестройки, могут внести существенный вклад в лучшее понимание эпидемиологии фитофтороза и, тем самым, сократить потери урожая. Мониторинг генотипической структуры важен для понимания генетических изменений в популяциях патогена, что может привести к переоценке стратегий контроля развития болезни.
Апробация работы. Основные результаты исследования были представлены на конференции молодых ученых «Ломоносов-2005» (Москва,
2005), на международной конференции «Грибы и водоросли в биоценозах -2006» (Москва, 2006), на Международном конгрессе «Картофель. Россия. 2007» (Москва, 2007), на 15 конгрессе Европейских микологов (Санкт-Петербург, 2007), на 2 съезде микологов России (Москва, 2008), а также на заседании кафедры микологии и альгологии Биологического факультета МГУ (Москва, 2007).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на
